材料有限元分析課件7

6.2.結構分析結構分析分類： 靜應力分析按對象性質模態(tài)分析 瞬態(tài)分析 線性分析按本構關系 結構非線性(大應變、曲屈等) 非線性分析材料非線性(彈塑、粘塑、粘彈、超彈等) 狀態(tài)非線性(接觸、疲勞等)MaterialPropertiesE=30x106psi

=0.3GeometricPropertiesL=12ind=1int=1inLoadingP=1000psi物性及邊界條件求解應力集中問題TestAnalysisRatioCoarseModel

stressxmaxPLANE2六結點三角形單元301825830.856Submodel

子結構stressxmax301829790.987CoarseModel

stressxmaxPLANE146采用高階形函數(shù)的六結點三角形單元301828900.958分析結果與比較求解因材料蠕變而引起應力松弛問題

蠕變－－應力恒定，應變隨時間增加；松弛－－應變恒定，應力隨時間減小。MaterialPropertiesE=30x106psin=7k=4.8x10-30/hrGeometricProperties

=10inA=1in2Loading

o=1000psiTo=900°Ft1=1000hrl物性及邊界條件ExperimentAnalysisRatio190hr975.976.1.00420hr950.951.1.00690hr925.926.1.00880hr910.911.1.00950hr905.905.1.00Time分析結果與實驗數(shù)據的比較(應力單位：SIG)求解超彈性問題已知：一個橡膠圓柱體夾在兩個剛性板之間，其中，上板向下移動max距離。求解：圓柱變形狀況，以及載荷與位移關系MaterialPropertiesE=2.82MPa

=0.49967Mooney-RivlinConstantsC1=0.293MPaC2=0.177MPaGeometricPropertiesr=0.2mLoading

max=0.2m物性及邊界條件橡膠柱的超彈變形分析結果橡膠柱變形過程中的力和位移關系求解復合材料梁的彎曲問題已知：一根由兩種材料構成長為L寬為W的梁，一端固定，另一端受到力矩Ms的作用；同時，環(huán)境溫度由Tref均勻地上升到T0。求解：自由端在Z方向上的位移自由端上下兩表面的X方向應力MaterialPropertiesMAT1:E1=1.2x106psi

1=1.8x10-4in/in/°FMAT2:E2=0.4x106psi

2=0.6x10-4in/in/°FGeometricProperties

=8inw=0.5int1=0.1int2=0.2inLoadingTo=100°FTref=0°FMy=10.0in-lb物性及邊界條件單元劃分Z方向的位移上下表面的應力SHELL99modelTargetAnalysisRatioDisplacement,in0.8320.8321.000StressxTOP,psi2258.2258.1.000StressxBOT,psi1731.1731.1.000SHELL99model(withnodeoffset)TargetAnalysisRatioDisplacement,in0.8320.8321.000StressxTOP,psi2258.2258.1.000StressxBOT,psi1731.1731.1.000SOLID46modelTargetAnalysisRatioDisplacement,in0.8320.8321.000StressxTOP,psi2258.2258.1.000StressxBOT,psi1731.1731.1.000分析結果比較求解斷裂力學問題已知：長板中央有一條裂紋求解：強度因子K1物性及邊界條件分析結果(裂紋附近應力分布)分析結果(強度因子K1)比較求解非線性瞬態(tài)問題已知：一銅彈以給定的速度射向壁面；假設：壁面是剛性的、無摩擦的；求解：銅彈和壁面接觸后80s內，彈的變形和速度的變化。物性和邊界條件：彈性模量117.0e9Pa 銅的密度8930.0kg/m^3 泊松比 0.35 屈服強度400.0e6Pa 剪切模量100.0e6PaL=32.4e-3mD=6.4e-3m初速度227.0m/s有限元模型80s結束時銅彈的形狀銅彈變形過程仿真銅彈接觸壁面后80s內速度的變化(速度負值表示方向與Y軸相反)AirGapsBodyofSprueBushing,S2CoolingLine(Hole)Baffle(Hole)Part,S1S5S4S3S6S7S86.3材料成型應用

熱流道模具溫度控制沿粗實線設置溫度（40°C）邊界條件分析結果金屬塑性變形材料：10號鋼，板厚：1mm，E＝2.07e5，＝0.28沖壓力：200KN，沖壓速度：8000mm/s分析結果：成型過程分